Equipamento portátil para diagnóstico em retina controlado por smartphone

• Processo: 16/00985-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2016
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2019
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Biomédica - Engenharia Médica
• Pesquisador responsável: Flávio Pascoal Vieira
• Beneficiário: Flávio Pascoal Vieira
• Empresa: Phelcom Technologies Ltda. - ME
• Município: São Carlos
• Auxílio(s) vinculado(s): 18/04866-6 - Desenvolvimento industrial e comercial para equipamento portátil para diagnóstico em retina controlado por smartphone, AP.PIPE; 17/12865-7 - IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing, AR.EXT
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/09670-2 - Equipamento portátil para diagnóstico em retina controlado por smartphone, BP.TT; 17/02095-0 - Equipamento portátil para diagnóstico em retina controlado por smartphone, BP.TT; 16/24132-1 - Equipamento portátil para diagnóstico em retina controlado por smartphone, BP.TT; 16/19530-8 - Equipamento portátil para diagnóstico em retina controlado por smartphone, BP.PIPE
• Assunto(s): Telemedicina Visão computacional Processamento digital de imagens Técnicas de diagnóstico oftalmológico Eletrorretinografia Transtornos da visão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: instrumentação oftalmológica | processamento digital de imagens | retinografia portátil | Telemedicina | Visão Computacional | equipamentos médicos hospitalares

Resumo

Milhões de pessoas perdem a visão todos os anos em nosso planeta. No Brasil, de acordo com o Censo Oftalmológico publicado em 2014, quatro milhões de pessoas possuem deficiência visual séria, das quais cem mil são crianças. Além disso, 23% da população brasileira não tem acesso a oftalmologistas e aproximadamente metade dos casos de cegueira estão associados a doenças da retina. Com a perspectiva de oferecer uma solução que contribua com esta forte demanda social, apresentamos o projeto de desenvolvimento de um retinógrafo portátil, do tipo hand-held, que poderá ser acoplado e controlado por smartphones de plataformas android e iOS, sendo compacto, leve e financeiramente mais acessível em comparação com os atuais retinógrafos table-top disponíveis no mercado. Estamos propondo a criação de uma nova arquitetura óptica para a iluminação e imageamento da retina e de uma nova metodologia de captura, armazenamento e apresentação de imagens do fundo do olho, para facilitar a operação do instrumento, bem como o processo de diagnóstico e laudo médico, criando um equipamento consonante com telemedicina.Para atingir esses objetivos daremos continuidade a uma pesquisa iniciada por nossa equipe, na qual obtivemos sucesso criando uma prova de conceito para o produto que estamos propondo. Pesquisamos e desenvolvemos as bases de uma arquitetura óptica que permite a iluminação e imageamento da retina sem a utilização de polarizadores para controlar artefatos ópticos indesejados, iluminando homogeneamente o fundo do olho, com baixa potência óptica, garantindo conforto e segurança ao paciente, e uma satisfatória resolução para as imagens médicas. Nossa prova de conceito gerou uma série de demandas e desafios futuros, aos quais pretendemos solucionar com a pesquisa e desenvolvimento de novos algoritmos computacionais para o tratamento e automatização de processos envolvidos nos exames médicos, por meio de técnicas de visão computacional combinados com eletrônica embarcada e protocolos de comunicação com o smartphone, que possam realizar a segmentação de veias e artérias da retina e reconhecer o nível de homogeneidade da iluminação, permitindo que sejam construídas imagens panorâmicas da retina simultaneamente com a operação do equipamento. Buscamos também ir além na pesquisa e no desenvolvimento óptico do instrumento, otimizando seu desempenho com o auxílio de novos recursos computacionais e softwares, bem como com a construção de gigas de teste e calibração óptica. Além disso, integraremos nossos algoritmos com a programação de dispositivos móveis nas plataformas iOS e android, construindo aplicativos que permitam controlar os parâmetros das câmeras, com interface gráfica, geração de laudo médico, compartilhamento dos exames e a possibilidade de exportá-los para um banco de dados remoto.O nível de portabilidade que estamos propondo, do tipo hand-held, além de facilitar o emprego dessa tecnologia em regiões afastadas de grandes centros urbanos, também se revela como a opção mais adequada quando é necessário registrar imagens da retina de bebês de colo, pacientes acamados ou com deficiências mentais, que são circunstâncias nas quais os atuais equipamentos table-top são utilizados de maneira sofrível. Médicos oftalmologistas com limitada capacidade de investimento ou com pouco espaço físico em suas clínicas poderão ter acesso mais facilmente a retinografia, ampliando o número de profissionais atuantes na área. A presente tecnologia tende a aumentar consideravelmente o hábito desses profissionais em registrar imagens do fundo do olho de seus pacientes, gerando benefícios em cadeia para toda a rede de pessoas envolvidas com saúde visual. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

TITONELI, CAROLINA C.; FILHO, MARCIO S.; LENCIONE, DIEGO; VIEIRA, FLAVIO PASCOAL; STUCHI, JOSE AUGUSTO; PAULA, JAYTER S.. Validação clínica de um retinógrafo portátil acoplado a smartphone para avaliação da cabeça do nervo óptico. Arquivos Brasileiros de Oftalmologia, v. 84, n. 6, p. 531-537, 2021. (16/00985-5)

STUCHI, JOSE A.; ANGELONI, MARCUS A.; PEREIRA, RODRIGO F.; BOCCATO, LEVY; FOLEGO, GUILHERME; PRADO, PAULO V. S.; ATTUX, ROMIS R. F.; UEDA, N; WATANABE, S; MATSUI, T; et al. IMPROVING IMAGE CLASSIFICATION WITH FREQUENCY DOMAIN LAYERS FOR FEATURE EXTRACTION. 2017 IEEE 27TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON MACHINE LEARNING FOR SIGNAL PROCESSING, v. N/A, p. 6-pg., 2017-01-01. (16/00985-5)